Как найти утечку сжатого воздуха на производстве: 5 способов

Утечку сжатого воздуха находят в два шага. Сначала оценивают, есть ли потери и насколько они велики: по работе компрессора при остановленных потребителях. Затем ищут конкретные точки ультразвуковым детектором или акустической камерой, а на доступных соединениях подтверждают мыльным раствором. Ниже пять способов, их возможности и ограничения.

Как понять, что утечки есть

Самый простой признак: компрессор периодически набирает давление, когда в цехе никто не работает (ночью, в выходные, в перерыв). Воздух в это время никто не потребляет, значит, он уходит через неплотности.

Для компрессоров с режимами «нагрузка / разгрузка» долю утечек можно оценить без приборов. Отключите потребителей, запустите компрессор и засеките несколько циклов:

доля утечек (%) = T × 100 / (T + t)

где T — время работы под нагрузкой, t — время работы без нагрузки (разгрузки).

Пример: компрессор 4 минуты набирает давление и 12 минут стоит в разгрузке. Доля утечек = 4 × 100 / (4 + 12) = 25 % его производительности уходит в утечки.

Методика взята из рекомендаций Министерства энергетики США (DOE). Если у компрессора есть отдельный режим полной остановки, уточните, какое время считать как t: в исходной методике речь идёт о разгрузке.

Если компрессор работает с другим типом управления, утечки оценивают по падению давления в ресивере. Поднимите давление в сети до рабочего P1, отключите подачу и засеките время T, за которое давление упадёт примерно до половины рабочего P2. Тогда:

утечки (м³/мин свободного воздуха) ≈ V × (P1 − P2) / (T × 1,013) × 1,25

где V — объём ресиверов, магистралей и трубопроводов в м³, P1 и P2 — избыточное давление в барах, T — время в минутах, 1,25 — поправка на то, что при падении давления утечки уменьшаются.

Обе оценки показывают масштаб потерь, но не говорят, где они. DOE рекомендует повторять их ежеквартально как часть программы поиска и ремонта утечек. Для поиска мест нужен один из способов ниже.

5 способов найти утечку

Способ	Что даёт	Где работает	Ограничения
Оценка по компрессору	Объём потерь в процентах	Вся сеть сразу	Не показывает место утечки
На слух	Крупные утечки	Тихие помещения, остановленное производство	В работающем цехе слышны только самые сильные
Мыльный раствор или пена	Подтверждение конкретной точки	Доступные соединения	Медленно, на высоте неудобно, допустим не везде
Ультразвуковой детектор	Точка утечки на работающей сети	Любой цех, в том числе шумный	Нужно пройти маршрут и обойти все соединения
Акустическая камера	Источник на экране, обзор зоны	Большие площади, потолочные трассы, эстакады	Дороже детектора; найденную точку уточняют вблизи

Почему ультразвук работает в шумном цехе

Воздух, выходящий через неплотность под давлением, создаёт турбулентность, а она даёт ультразвук. Ультразвуковой детектор принимает этот сигнал и переводит его в слышимый звук в наушниках. Производственный шум в основном лежит в слышимом диапазоне, а ультразвук быстро затухает с расстоянием, поэтому по нарастанию сигнала легко выйти точно на источник. Подробно о методе — в статье «Ультразвуковая инспекция: руководство для начинающих».

Когда нужна акустическая камера

Камера собирает ультразвук матрицей микрофонов и накладывает источник звука на видеоизображение. Она экономит время там, где детектором пришлось бы проверять каждое соединение с лестницы: потолочные трассы, эстакады, большие цеха. Сравнение моделей — в статье «SonaVu или Crysound: какую акустическую камеру выбрать».

Где искать утечки в первую очередь

• резьбовые и быстроразъёмные соединения;
• шланги и их наконечники;
• блоки подготовки воздуха: фильтры, регуляторы, лубрикаторы;
• клапаны, распределители и пневмоцилиндры (уплотнения штока);
• регуляторы давления и запорная арматура;
• дренажи и конденсатоотводчики, застрявшие в открытом положении;
• трубные соединения с некачественным или неправильно нанесённым резьбовым герметиком;
• заглушённые и неиспользуемые ответвления, которые остались под давлением: их лучше отсечь краном.

Порядок обхода

1. Оцените долю утечек по компрессору, чтобы было с чем сравнивать после ремонта.
2. Пройдите сеть от компрессорной к потребителям: магистраль, ответвления, точки потребления.
3. Каждую найденную утечку отметьте биркой, сфотографируйте и запишите место, оборудование и силу сигнала.
4. Отремонтируйте, начиная с самых сильных утечек.
5. Повторите оценку по компрессору: разница покажет эффект ремонта.

Подробный порядок с журналом и контролем ремонта — в статье «Поиск утечек сжатого воздуха: маршрут обследования».

Сколько стоят утечки

По данным DOE, в системах без регулярного обслуживания утечки составляют около 20 % производительности компрессоров, иногда 20–30 %. Регулярный поиск и ремонт удерживает их ниже 10 %. Ещё один рычаг — давление в сети: чем оно ниже, тем меньше воздуха уходит через ту же неплотность, поэтому держать давление на минимально достаточном для потребителей уровне выгодно. Стоимость потерь зависит от мощности компрессорной, режима работы и тарифа на электроэнергию: её можно посчитать в калькуляторе утечек сжатого воздуха.

Какой прибор выбрать

• Разовый обход небольшой сети — специализированный детектор LEAKChecker: включил и пошёл по маршруту, обучение почти не нужно.
• Регулярная программа с отчётами и историей — детекторы SDT270 или SDT340 с программой LEAKReporter.
• Большие площади, высота, взрывоопасные зоны — акустические камеры SonaVu, в том числе исполнение ATEX.

KEG TRK поставляет эти приборы в Казахстане и помогает подобрать их под задачу. Цена по запросу.

Источники

• U.S. Department of Energy, Compressed Air Challenge. Compressed Air System Leaks (Fact Sheet 7).